何曼君第三版高分子物理14章

1、1高分子鏈結(jié)構(gòu)高分子鏈結(jié)構(gòu) 近程結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu) 遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)化學(xué)組成化學(xué)組成 單體單元鍵合單體單元鍵合 單個(gè)高分子鏈的鍵接（交聯(lián)與支化）單個(gè)高分子鏈的鍵接（交聯(lián)與支化） 單體單元主體構(gòu)型（空間排列）單體單元主體構(gòu)型（空間排列） 高分子的大小（分子量）高分子的大?。ǚ肿恿浚└叻肿拥男螒B(tài)（構(gòu)象）高分子的形態(tài)（構(gòu)象）高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu) 晶態(tài)（晶態(tài)（crystalline） 非晶態(tài)（非晶態(tài)（noncrystalline）取向態(tài)（取向態(tài)（orientation）液晶態(tài)（液晶態(tài)（liquid crystals） 織態(tài)（織態(tài)（texture）2由于高分子是鏈狀結(jié)構(gòu)，所以把簡(jiǎn)單重復(fù)（結(jié)構(gòu)）單元

2、稱為由于高分子是鏈狀結(jié)構(gòu)，所以把簡(jiǎn)單重復(fù)（結(jié)構(gòu)）單元稱為“鏈節(jié)鏈節(jié)”（chains）簡(jiǎn)單重復(fù)（結(jié)構(gòu)）單元的個(gè)數(shù)稱為簡(jiǎn)單重復(fù)（結(jié)構(gòu)）單元的個(gè)數(shù)稱為聚合度聚合度dp(degree of polymerization)n: 聚合度結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元（鏈節(jié)）3碳鏈高分子：碳鏈高分子：分子主鏈全部由碳原子以共價(jià)鍵相連的高分子（大多由加聚得到）分子主鏈全部由碳原子以共價(jià)鍵相連的高分子（大多由加聚得到）(如聚烯烴）如聚烯烴）這類高聚物不易水解，易加工，易燃燒，易老化，耐熱性較差。這類高聚物不易水解，易加工，易燃燒，易老化，耐熱性較差。雜鏈高分子雜鏈高分子分子主鏈由兩種或兩種以上原子如：分子主鏈由兩種或兩種以上

3、原子如：o，n，s，c等以共價(jià)鍵相連的高分子（如等以共價(jià)鍵相連的高分子（如聚酯、尼龍）聚酯、尼龍）這類聚合物是由縮聚反應(yīng)或開(kāi)環(huán)聚合而成的，因主鏈帶極性，易水解，醇解或這類聚合物是由縮聚反應(yīng)或開(kāi)環(huán)聚合而成的，因主鏈帶極性，易水解，醇解或酸解，耐熱性好，強(qiáng)度高酸解，耐熱性好，強(qiáng)度高元素高分子元素高分子分子主鏈分子含分子主鏈分子含si，p， al， ti， as， sb， ge等元素的高分子（不含碳）等元素的高分子（不含碳）（如硅橡膠）（如硅橡膠）這類高聚物的特點(diǎn)是具有無(wú)機(jī)物的熱穩(wěn)定性，有機(jī)物的彈性和塑性。但強(qiáng)這類高聚物的特點(diǎn)是具有無(wú)機(jī)物的熱穩(wěn)定性，有機(jī)物的彈性和塑性。但強(qiáng)度較低。度較低。4鍵接結(jié)構(gòu)

4、鍵接結(jié)構(gòu) （順序異構(gòu)體）（順序異構(gòu)體）頭頭-頭頭 尾尾-尾尾 頭頭-尾尾 無(wú)規(guī)鍵接無(wú)規(guī)鍵接56configurations (構(gòu)型構(gòu)型):arrangements fixed by the chemical bonding in the molecule, such as head-to-head and head-to-tail, cis (順式順式)and trans (反反式式), isotactic (等規(guī)等規(guī)) and syndiotactic (間規(guī)間規(guī)) isomers. the configurationof a polymer cannot be altered unless

5、 chemical bonds are broken and reformed.conformations (構(gòu)象構(gòu)象):arrangements arising from rotation about single bonds. in solution or melt, the polymer molecule is in continual motion because of its thermal energy, assuming many different conformations in rapid succession. 構(gòu)型：立體化學(xué)在高分子中的表現(xiàn)構(gòu)型：立體化學(xué)在高分子中的表

6、現(xiàn)幾何異構(gòu)幾何異構(gòu)內(nèi)雙鍵上的基團(tuán)在雙鍵兩側(cè)排列方式不同而引起的異構(gòu)內(nèi)雙鍵上的基團(tuán)在雙鍵兩側(cè)排列方式不同而引起的異構(gòu)（因?yàn)閮?nèi)雙鍵中鍵是不能旋轉(zhuǎn)的）（因?yàn)閮?nèi)雙鍵中鍵是不能旋轉(zhuǎn)的）順式反式空間立構(gòu)空間立構(gòu)正四面體的中心原子上四個(gè)取代基是不對(duì)稱的正四面體的中心原子上四個(gè)取代基是不對(duì)稱的旋光異構(gòu)7有不對(duì)稱碳原子，所以有旋光異構(gòu)有不對(duì)稱碳原子，所以有旋光異構(gòu) 三種鍵接方式：三種鍵接方式：1）全同立構(gòu)：全同立構(gòu)：全是由一種旋光異構(gòu)單元鍵接而成，取代基全在平面的一側(cè)全是由一種旋光異構(gòu)單元鍵接而成，取代基全在平面的一側(cè)2）間同立構(gòu)：間同立構(gòu)：兩種旋光異構(gòu)單元間接鍵合而成，取代基間接分布在平面兩側(cè)兩種旋光異構(gòu)單元

7、間接鍵合而成，取代基間接分布在平面兩側(cè)3）無(wú)規(guī)立構(gòu)：無(wú)規(guī)立構(gòu)：兩種旋光異構(gòu)單元無(wú)規(guī)則鍵合而成，取代基無(wú)規(guī)分布在平面兩側(cè)兩種旋光異構(gòu)單元無(wú)規(guī)則鍵合而成，取代基無(wú)規(guī)分布在平面兩側(cè)8分子的立體構(gòu)型不同，導(dǎo)致材料性能差異分子的立體構(gòu)型不同，導(dǎo)致材料性能差異ps： 等規(guī)等規(guī)ps：規(guī)整度高，能結(jié)晶，熔點(diǎn)：規(guī)整度高，能結(jié)晶，熔點(diǎn)240，不易溶解，不易溶解 無(wú)規(guī)無(wú)規(guī)ps：軟化點(diǎn)：軟化點(diǎn)80100，溶于苯，溶于苯pp： 等規(guī)等規(guī)pp：熔點(diǎn)：熔點(diǎn)175，堅(jiān)韌可紡絲，也可作工程塑料，堅(jiān)韌可紡絲，也可作工程塑料 無(wú)規(guī)無(wú)規(guī)pp：性軟，無(wú)實(shí)際用途：性軟，無(wú)實(shí)際用途9線型大分子鏈線型大分子鏈 一般高分子是線型的。它是由含二

8、官能團(tuán)的反應(yīng)物反應(yīng)的，如前所述的一般高分子是線型的。它是由含二官能團(tuán)的反應(yīng)物反應(yīng)的，如前所述的聚苯乙烯和聚酯，分子長(zhǎng)鏈可以卷曲成團(tuán)，也可以伸展成直線，這取決聚苯乙烯和聚酯，分子長(zhǎng)鏈可以卷曲成團(tuán)，也可以伸展成直線，這取決于分子本身的柔順性及外部條件。于分子本身的柔順性及外部條件。性能：在受熱或受力情況下分子間可以互相移動(dòng)（流動(dòng)），因此線型高性能：在受熱或受力情況下分子間可以互相移動(dòng)（流動(dòng)），因此線型高分子可在適當(dāng)溶劑中溶解，加熱時(shí)可熔融，易于加工成型。分子可在適當(dāng)溶劑中溶解，加熱時(shí)可熔融，易于加工成型。支鏈形高分子支鏈形高分子網(wǎng)狀（交聯(lián)）大分子網(wǎng)狀（交聯(lián)）大分子交聯(lián)度：交聯(lián)度：用相鄰兩個(gè)交聯(lián)點(diǎn)之

9、間的鏈的平均分子用相鄰兩個(gè)交聯(lián)點(diǎn)之間的鏈的平均分子mc 來(lái)表示。支聯(lián)度越大，來(lái)表示。支聯(lián)度越大，mc越小。越小。交聯(lián)點(diǎn)密度：交聯(lián)點(diǎn)密度：交聯(lián)的結(jié)構(gòu)單元占總結(jié)構(gòu)單元的分?jǐn)?shù)，即每一結(jié)構(gòu)單元的交聯(lián)交聯(lián)的結(jié)構(gòu)單元占總結(jié)構(gòu)單元的分?jǐn)?shù)，即每一結(jié)構(gòu)單元的交聯(lián)幾率。幾率。性能：不溶，不熔，耐熱，耐溶劑等性能好，但加工只能在形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之性能：不溶，不熔，耐熱，耐溶劑等性能好，但加工只能在形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之前。前。兩相鄰支化點(diǎn)之間鏈的平均分子量來(lái)表示支化的程度，稱為兩相鄰支化點(diǎn)之間鏈的平均分子量來(lái)表示支化的程度，稱為支化度支化度性能：一般也可溶，但結(jié)晶度、密度、強(qiáng)度均比線型差性能：一般也可溶，但結(jié)晶度、密度、強(qiáng)度均

10、比線型差10支化度對(duì)性能的影響：以支化度對(duì)性能的影響：以pe為例為例ldpe(low density pe)（自由基聚合）（自由基聚合） 這種聚合方式易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移，則支鏈多，密度小，較柔軟。用于制食這種聚合方式易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移，則支鏈多，密度小，較柔軟。用于制食品袋、奶瓶等等品袋、奶瓶等等hdpe（配位聚合，（配位聚合，zigler催化劑）催化劑） 這種聚合方法不同與前，獲得的是幾乎無(wú)支鏈的線型這種聚合方法不同與前，獲得的是幾乎無(wú)支鏈的線型pe，所以密度大，所以密度大，硬，規(guī)整性好，結(jié)晶度高，強(qiáng)度、剛性、熔點(diǎn)均高。可用作工程塑，硬，規(guī)整性好，結(jié)晶度高，強(qiáng)度、剛性、熔點(diǎn)均高?？捎米鞴こ趟芰喜考?，繩纜

11、等等料部件，繩纜等等交聯(lián)交聯(lián)pe 經(jīng)過(guò)輻射交聯(lián)，使得軟化點(diǎn)和強(qiáng)度均大大提高，大都用于電氣接頭，經(jīng)過(guò)輻射交聯(lián)，使得軟化點(diǎn)和強(qiáng)度均大大提高，大都用于電氣接頭，電纜的絕緣套管等電纜的絕緣套管等1112 如果高分子由兩種以上的單體組成，則高分子鏈的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，如果高分子由兩種以上的單體組成，則高分子鏈的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜， 將有將有序列分布序列分布問(wèn)題問(wèn)題無(wú)規(guī)共聚無(wú)規(guī)共聚兩種高分子無(wú)規(guī)則地平行聯(lián)結(jié)兩種高分子無(wú)規(guī)則地平行聯(lián)結(jié) abaababbaaababbaaa由于兩種高分子平行無(wú)規(guī)則地排列改變了結(jié)構(gòu)單元的相互作用，也改由于兩種高分子平行無(wú)規(guī)則地排列改變了結(jié)構(gòu)單元的相互作用，也改變了分子間的相互作用，因此在

12、溶液性質(zhì)、結(jié)晶性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)方面變了分子間的相互作用，因此在溶液性質(zhì)、結(jié)晶性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)方面和均聚物有明顯不同。和均聚物有明顯不同。例例1： pe，pp是塑料，但是塑料，但 乙烯與丙烯無(wú)規(guī)共聚的產(chǎn)物為橡膠。乙烯與丙烯無(wú)規(guī)共聚的產(chǎn)物為橡膠。例例2： ptfe（聚四氟乙烯）是塑料，不能熔融加工，但四氟乙烯（聚四氟乙烯）是塑料，不能熔融加工，但四氟乙烯與六氟丙烯共聚物是熱塑性的塑料。與六氟丙烯共聚物是熱塑性的塑料。13aaaaaabbbbbaaabbbbaaaaa 例如用陰離子聚合法制得的例如用陰離子聚合法制得的sbs樹(shù)脂（牛筋底）就是苯乙烯與丁二烯的嵌聚樹(shù)脂（牛筋底）就是苯乙烯與丁二烯的嵌聚共聚物

13、，其分子鏈的中段是聚丁二烯（順式），兩端是聚苯乙烯。共聚物，其分子鏈的中段是聚丁二烯（順式），兩端是聚苯乙烯。sbs：熱塑性彈性體：熱塑性彈性體。在在120可熔融，可用注塑成形，冷到室溫時(shí)，由于可熔融，可用注塑成形，冷到室溫時(shí)，由于ps的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于室溫，分子兩端的的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于室溫，分子兩端的ps變硬，而分子鏈中間部分變硬，而分子鏈中間部分pb的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于室溫，仍具有彈性，顯示高交聯(lián)橡膠的特性。的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于室溫，仍具有彈性，顯示高交聯(lián)橡膠的特性。sbs不不是用化學(xué)鍵交聯(lián)，而是通過(guò)玻璃態(tài)是用化學(xué)鍵交聯(lián)，而是通過(guò)玻璃態(tài)ps “交聯(lián)交聯(lián)”的，這是物理交聯(lián)。的，這是物理交

14、聯(lián)。順式聚丁二烯在常溫下是一種橡膠，而不是硬性塑料，兩者是不相容的，因順式聚丁二烯在常溫下是一種橡膠，而不是硬性塑料，兩者是不相容的，因此此sbs具有兩相結(jié)構(gòu)：聚丁二烯（具有兩相結(jié)構(gòu)：聚丁二烯（pb）易形成連續(xù)的橡膠相，）易形成連續(xù)的橡膠相，ps易形成微易形成微區(qū)分散區(qū)樹(shù)脂中，它對(duì)區(qū)分散區(qū)樹(shù)脂中，它對(duì)pb起著交聯(lián)的作用，起著交聯(lián)的作用，ps是熱型性的（是熱型性的（thermoplastic），在高溫下能流動(dòng)，），在高溫下能流動(dòng)，sbs是一種可用注塑方法進(jìn)行加工而不需要硫化的橡是一種可用注塑方法進(jìn)行加工而不需要硫化的橡膠，又稱為熱塑性彈性體（牛筋底），這是橡膠工業(yè)上一個(gè)重大進(jìn)步。膠，又稱為熱塑性

15、彈性體（牛筋底），這是橡膠工業(yè)上一個(gè)重大進(jìn)步。14aaaaaaaaaaaaaa aaaaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbbbbb abs樹(shù)脂樹(shù)脂（acrylonitrile-butadiene-styrene）是丙烯腈、丁二烯和苯是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，共聚方式上是無(wú)規(guī)與接枝共聚相結(jié)合。乙烯的三元共聚物，共聚方式上是無(wú)規(guī)與接枝共聚相結(jié)合。abs 可以是以丁苯橡膠為主鏈，將苯乙烯和丙烯腈接在支鏈上；也可以是以丁苯橡膠為主鏈，將苯乙烯和丙烯腈接在支鏈上；也可以以丁睛橡膠為主鏈，將苯乙烯接在支鏈上；也可以以苯乙烯可以以丁睛橡膠為主鏈，將苯乙烯接在支鏈上；也可以以苯乙烯丙丙烯睛

16、為主鏈，將丁二烯和丙烯腈接在支鏈上。烯睛為主鏈，將丁二烯和丙烯腈接在支鏈上。abs兼有三種組分的特性：丙烯腈有兼有三種組分的特性：丙烯腈有cn基，使聚合物耐化學(xué)腐蝕，基，使聚合物耐化學(xué)腐蝕，提高抗張強(qiáng)度和硬度；丁二烯使聚合物呈現(xiàn)橡膠態(tài)韌性，提高抗沖性提高抗張強(qiáng)度和硬度；丁二烯使聚合物呈現(xiàn)橡膠態(tài)韌性，提高抗沖性能；苯乙烯的高溫流動(dòng)性好，便于加工成型，而且可以改善制品光潔能；苯乙烯的高溫流動(dòng)性好，便于加工成型，而且可以改善制品光潔度。度。15abababababababab 共聚物往往可改善高聚物某種使用性能共聚物往往可改善高聚物某種使用性能 pmma分子中的酯基有極性，使分子與分子間的作用力比分

17、子中的酯基有極性，使分子與分子間的作用力比ps大，大，所以流動(dòng)性差，不易注塑成型。所以流動(dòng)性差，不易注塑成型。 mma+s共聚，改善高溫流動(dòng)性，可注塑成型。共聚，改善高溫流動(dòng)性，可注塑成型。 s+an 沖擊，耐熱，耐化學(xué)腐蝕都有提高，可作耐油的機(jī)械零件。沖擊，耐熱，耐化學(xué)腐蝕都有提高，可作耐油的機(jī)械零件。聚苯乙烯聚苯乙烯-馬來(lái)酸酐交替共聚物馬來(lái)酸酐交替共聚物16遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)的內(nèi)容包括遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)的內(nèi)容包括: : 1. 高分子的形態(tài)（高分子的形態(tài)（morphology），）， 或叫構(gòu)象（或叫構(gòu)象（conformation） 2. 高分子的大小，即分子量及其分布高分子的大小，即分子量及其分布一個(gè)典型的線形

18、高分子鏈長(zhǎng)度與直徑之比一個(gè)典型的線形高分子鏈長(zhǎng)度與直徑之比 是很大的。例如聚異丁烯大分子是很大的。例如聚異丁烯大分子 長(zhǎng)度長(zhǎng)度25000nm，截面，截面0.5nm；這就是說(shuō)，這個(gè)大分子長(zhǎng)度是直徑的；這就是說(shuō)，這個(gè)大分子長(zhǎng)度是直徑的5萬(wàn)倍。萬(wàn)倍。這樣一根細(xì)而長(zhǎng)的這樣一根細(xì)而長(zhǎng)的“網(wǎng)絲網(wǎng)絲”，在無(wú)外力作用下，不可能是一條直線，而是自，在無(wú)外力作用下，不可能是一條直線，而是自然的然的曲線曲線。這就使得聚異丁烯大分子有著。這就使得聚異丁烯大分子有著“柔順性柔順性”，也使聚異丁烯材料有，也使聚異丁烯材料有著它獨(dú)特的著它獨(dú)特的“高彈性高彈性”。17 從有機(jī)中知，從有機(jī)中知，cc，co，cn等單鍵是等單鍵是

19、 鍵鍵，其電子云的分布是軸形對(duì)稱的。因此由鍵相連，其電子云的分布是軸形對(duì)稱的。因此由鍵相連的兩個(gè)原子可以的兩個(gè)原子可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)（內(nèi)旋轉(zhuǎn)）而不影響其（內(nèi)旋轉(zhuǎn)）而不影響其電子云的分布。單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)的結(jié)果是使分子內(nèi)與電子云的分布。單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)的結(jié)果是使分子內(nèi)與這兩個(gè)原子相連的原子或基團(tuán)在這兩個(gè)原子相連的原子或基團(tuán)在空間的位置發(fā)生空間的位置發(fā)生變化變化 例如乙烷：如果例如乙烷：如果cc發(fā)生內(nèi)旋轉(zhuǎn)，則分子內(nèi)與發(fā)生內(nèi)旋轉(zhuǎn)，則分子內(nèi)與c相連的相連的h的相對(duì)位置就要發(fā)生變化（如下圖）的相對(duì)位置就要發(fā)生變化（如下圖） 這種由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同這種由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)稱

20、為構(gòu)象（形態(tài)稱為構(gòu)象（conformation）18hchccchhhhhhhhhh迭同式（順式）構(gòu)象最不穩(wěn)定交叉式（反式）構(gòu)象最穩(wěn)定或或1920高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)及柔順性的本質(zhì)高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)及柔順性的本質(zhì) 高分子主鏈雖然很長(zhǎng)，但通常并不是伸直的，它可以蜷曲高分子主鏈雖然很長(zhǎng)，但通常并不是伸直的，它可以蜷曲起來(lái)，使分子采取多種形態(tài)，這些形態(tài)可以隨條件和環(huán)境起來(lái)，使分子采取多種形態(tài)，這些形態(tài)可以隨條件和環(huán)境的變化而變化。為什么分子鏈有卷曲的傾向呢？的變化而變化。為什么分子鏈有卷曲的傾向呢？ 大多數(shù)高分子主鏈中存在許多的單鍵（大多數(shù)高分子主鏈中存在許多的單鍵（pe，pp，ps）的的主鏈?zhǔn)侵麈準(zhǔn)?0

21、0%的單鍵，的單鍵，pb聚異戊二烯主鏈上也有聚異戊二烯主鏈上也有75%是單是單鍵）。鍵）。 單鍵是由單鍵是由電子組成，電子組成，電子云分布是軸形對(duì)稱的，因此電子云分布是軸形對(duì)稱的，因此高分子在運(yùn)動(dòng)時(shí)高分子在運(yùn)動(dòng)時(shí)c-c單鍵可以繞軸旋轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)）稱為內(nèi)旋單鍵可以繞軸旋轉(zhuǎn)（自轉(zhuǎn)）稱為內(nèi)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。21表征方法很多，常用的有三種：表征方法很多，常用的有三種：均方末端距均方末端距 （）均方回轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)）半徑均方回轉(zhuǎn)（旋轉(zhuǎn)）半徑 ()“鏈段鏈段”長(zhǎng)長(zhǎng) 對(duì)于支化聚合物大分子來(lái)講，一個(gè)分子有若干個(gè)端基。這樣均方末對(duì)于支化聚合物大分子來(lái)講，一個(gè)分子有若干個(gè)端基。這樣均方末端距的意義就不明確了，所以引入新的表征方式：

22、端距的意義就不明確了，所以引入新的表征方式：旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)半徑從從大分子鏈的質(zhì)量中心到各個(gè)鏈段的質(zhì)量中心的距離，是大分子鏈的質(zhì)量中心到各個(gè)鏈段的質(zhì)量中心的距離，是向量向量 均方旋轉(zhuǎn)半徑均方旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)半徑的平方值的平均。是旋轉(zhuǎn)半徑的平方值的平均。是標(biāo)量標(biāo)量，越小越柔順，越小越柔順 末端距末端距線型高分子鏈的一端到另一端達(dá)到的直線距離。這是一個(gè)線型高分子鏈的一端到另一端達(dá)到的直線距離。這是一個(gè)向量向量，高分子鏈愈柔順、卷曲愈厲害，愈小。，高分子鏈愈柔順、卷曲愈厲害，愈小。 均方末端距均方末端距由于構(gòu)象隨時(shí)在改變，所以末端距也在變化，只好求由于構(gòu)象隨時(shí)在改變，所以末端距也在變化，只好求平均值，但由于

23、方向任意，所以平均值必為零，沒(méi)有意義。所以先將平均值，但由于方向任意，所以平均值必為零，沒(méi)有意義。所以先將平方再平均，就有意義了，這是一個(gè)平方再平均，就有意義了，這是一個(gè)標(biāo)量標(biāo)量。2223 對(duì)于長(zhǎng)度為對(duì)于長(zhǎng)度為l的直線分子，由定義，其均方末端距為的直線分子，由定義，其均方末端距為l。 思考：思考： 對(duì)于環(huán)狀分子，其值為多少？對(duì)于環(huán)狀分子，其值為多少？ 如果分子形成一個(gè)直徑為如果分子形成一個(gè)直徑為d的圓，則均方末端距是多少？的圓，則均方末端距是多少？均方回轉(zhuǎn)半徑是多少均方回轉(zhuǎn)半徑是多少252627282930 把高分子鏈想象為一根擺動(dòng)著的繩子，它把高分子鏈想象為一根擺動(dòng)著的繩子，它是有許多可動(dòng)的

24、段落連接而成的，由前面是有許多可動(dòng)的段落連接而成的，由前面所講的分析可推想，當(dāng)所講的分析可推想，當(dāng)i足夠大時(shí)，鏈中第足夠大時(shí)，鏈中第i+1個(gè)鍵上的原子在空間可取的位置已與第個(gè)鍵上的原子在空間可取的位置已與第一個(gè)鍵完全無(wú)關(guān)了。所以長(zhǎng)鏈可以看作是一個(gè)鍵完全無(wú)關(guān)了。所以長(zhǎng)鏈可以看作是由許多鏈段組成，每個(gè)鏈段包括由許多鏈段組成，每個(gè)鏈段包括i個(gè)鍵。鏈個(gè)鍵。鏈段之間可看成是自由連接的，它們有相對(duì)段之間可看成是自由連接的，它們有相對(duì)的運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性，不受鍵角限制。的運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性，不受鍵角限制。31高斯鏈模型高斯鏈模型32kuhn鏈段長(zhǎng)度鏈段長(zhǎng)度33 高分子鏈上劃分出的可以任意取向的最小單元或高分子鏈高分子鏈上劃

25、分出的可以任意取向的最小單元或高分子鏈上能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的最小單元稱為上能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的最小單元稱為鏈段鏈段。 所以高分子鏈上單鍵數(shù)目越多，內(nèi)旋轉(zhuǎn)越自由，則高分子所以高分子鏈上單鍵數(shù)目越多，內(nèi)旋轉(zhuǎn)越自由，則高分子鏈的形態(tài)（構(gòu)象）越多，鏈段數(shù)也越多，鏈段長(zhǎng)度越小，鏈的形態(tài)（構(gòu)象）越多，鏈段數(shù)也越多，鏈段長(zhǎng)度越小，鏈的柔順性越好。鏈的柔順性越好。 高分子的柔順性的實(shí)質(zhì)就是大量高分子的柔順性的實(shí)質(zhì)就是大量c-c單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)造成的。單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)造成的。 極端情況：極端情況： 當(dāng)高分子鏈上每個(gè)鍵都能完全自由旋轉(zhuǎn)（自由聯(lián)接鏈），當(dāng)高分子鏈上每個(gè)鍵都能完全自由旋轉(zhuǎn)（自由聯(lián)接鏈），“鏈段鏈段”長(zhǎng)度就是鍵長(zhǎng)長(zhǎng)度就是鍵長(zhǎng)理想的柔性鏈（不存在）。理想的柔性鏈（不存在）。 當(dāng)高分子鏈上所有鍵都不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)當(dāng)高分子鏈上所有鍵都不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)理想的剛性分子（不理想的剛性分子（不存在），存在），“鏈段鏈段